近年來,光伏行業(yè)在諸多方面都取得了較大的發(fā)展,推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè),如硅晶制造、硅片切割行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),光伏原材料硅片的需求量也有爆發(fā)式的增長(zhǎng)。當(dāng)前生產(chǎn)硅片行業(yè)應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)能最高的技術(shù)手段是金剛線切割方法,但目前金剛線母線的制造還存在較大缺陷,力學(xué)性能和表面質(zhì)量較差,當(dāng)線材存在殘余應(yīng)力時(shí)很容易發(fā)生卷曲破斷,給硅片連續(xù)切割加工帶來很大影響。以往的研究表明超聲振動(dòng)拉拔方法在降低拉拔應(yīng)力、均勻化殘余應(yīng)力和改善表面質(zhì)量上都有較顯著的效果,因此本文以實(shí)際拉絲生產(chǎn)工況為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一種能夠與拉絲機(jī)配合的超聲換能器,從理論、仿真和實(shí)驗(yàn)等方面對(duì)拉拔力、圈徑、表面質(zhì)量、拉拔溫度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行研究,提出改善金剛線母線質(zhì)量的方法。在拉拔的理論研究上,本文通過分解減徑區(qū)的速度來計(jì)算各向應(yīng)變率,進(jìn)而計(jì)算變形過程中的內(nèi)部變形能、摩擦能和剪切應(yīng)變能,通過功率平衡方法計(jì)算出輸入功率大小,從而得到拉拔主應(yīng)力的計(jì)算公式;把減徑區(qū)看作圓錐形熱源模型,推導(dǎo)面熱源傳熱公式,計(jì)算減徑區(qū)各點(diǎn)的溫升情況。使用軟件對(duì)推導(dǎo)出的應(yīng)力、溫度公式進(jìn)行數(shù)值分析,確定各參數(shù)的影響規(guī)律。建立拉拔加工區(qū)的有限元模型,以三種不同的加載方式進(jìn)行接觸仿真分析,...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來源與研究的背景和意義
        1.1.1 課題的來源
        1.1.2 研究的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超聲振動(dòng)拉拔機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 拉拔熱分析研究現(xiàn)狀
        1.2.3 超聲拉拔仿真分析研究現(xiàn)狀
        1.2.4 超聲振動(dòng)換能器研究現(xiàn)狀
    1.3 當(dāng)前研究中存在的不足
    1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 超聲振動(dòng)拉拔的數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 超聲振動(dòng)拉拔力學(xué)模型
    2.3 超聲振動(dòng)拉拔溫度模型
        2.3.1 瞬時(shí)熱源溫度模型
        2.3.2 持續(xù)熱源溫度模型
    2.4 數(shù)值仿真與結(jié)果分析
        2.4.1 力學(xué)模型數(shù)值仿真
        2.4.2 溫度模型數(shù)值仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 金剛線母線超聲拉拔仿真分析
    3.1 引言
    3.2 材料特性與建模
        3.2.1 材料應(yīng)力應(yīng)變曲線
        3.2.2 建模與加載條件分析
    3.3 超聲振動(dòng)拉拔接觸仿真分析
        3.3.1 變形與摩擦分析
        3.3.2 圈徑分析
    3.4 超聲振動(dòng)拉拔溫度分析
        3.4.1 拉拔熱源溫度分析
        3.4.2 傳熱分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 超聲拉拔換能器設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 超聲換能器設(shè)計(jì)與測(cè)試
        4.2.1 超聲換能器設(shè)計(jì)
        4.2.2 換能器動(dòng)力學(xué)分析
        4.2.3 換能器性能測(cè)試
    4.3 超聲振動(dòng)拉拔實(shí)驗(yàn)裝置
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.4.1 拉拔力與圈徑分析
        4.4.2 熱成像儀觀測(cè)結(jié)果
        4.4.3 掃描電子顯微鏡測(cè)試結(jié)果
        4.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3849863